CN115532310B - 一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用 - Google Patents
一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115532310B CN115532310B CN202211175678.4A CN202211175678A CN115532310B CN 115532310 B CN115532310 B CN 115532310B CN 202211175678 A CN202211175678 A CN 202211175678A CN 115532310 B CN115532310 B CN 115532310B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polypyrrole
- graphene oxide
- silver
- detection
- ppy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 title claims abstract description 27
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 26
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 13
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims abstract description 29
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 28
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 23
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 21
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 21
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 13
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 10
- 238000004416 surface enhanced Raman spectroscopy Methods 0.000 description 10
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N Phenolsulfonephthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 9
- 229960003531 phenolsulfonphthalein Drugs 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 8
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 7
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 7
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 7
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 7
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 6
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 6
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 6
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- -1 silver ions Chemical class 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 229940045799 anthracyclines and related substance Drugs 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- NEIHULKJZQTQKJ-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Ag] Chemical compound [Cu].[Ag] NEIHULKJZQTQKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- CREXVNNSNOKDHW-UHFFFAOYSA-N azaniumylideneazanide Chemical group N[N] CREXVNNSNOKDHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005595 deprotonation Effects 0.000 description 1
- 238000010537 deprotonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical class [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007785 strong electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
- B01J23/50—Silver
-
- B01J35/40—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
- B01J37/348—Electrochemical processes, e.g. electrochemical deposition or anodisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
- G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
Abstract
本发明涉及一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯‑聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用，该材料采用以下制备方法制备得到：(1)取高氯酸锂、吡咯和GO分散于pH为2的磷酸缓冲液中，得到混合液；(2)以铜片作为阳极，以Pt网作为阴极，以步骤(1)中的混合液作为电解液，在氮气氛围下进行电解，然后经洗涤、干燥得到Cu‑GO‑PPY复合材料；(3)将Cu‑GO‑PPY复合材料浸泡在硝酸银溶液中，然后滴加抗坏血酸溶液，反应一段时间后，经洗涤、干燥得到目的产物。与现有技术相比，本发明双功能材料具有广谱性，可实现对不同染料的完全降解，同时可检测出所降解的染料成分，并且具备一定的选择性。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用。
背景技术
随着现代工业技术的高速发展，环境所承受的负担越来越大，导致水资源的污染日益严重。我国是世界上最大的纺织品生产国，印染行业的废水排放量和污染物总量分别位于全国工业排行的第二和第四位，是我国重点污染行业之一。由于染料废水的污染物具备有机污染物含量高、合成来源及结构复杂等特点，导致绝大多数染料都伴有毒性且难以去除，对人体危害极大。因此，开发高效降解有机污染物的材料，提高水质中有机污染物的监测灵敏度是非常具有意义的。
近年来，在降解领域不同于传统的降解方法(微生物法、吸附法和臭氧氧化法等)，氧化/还原技术在去除水中的合成有机污染物和抗生素方面具有相当大的优势，其中有机污染物可以被降解为危害较小的物质(甚至是无机物)。为了获得高效的催化降解效率，大多数催化剂都会使用大量的贵金属纳米材料。例如专利CN106581927A报道了一种采用铂钯双金属纳米颗粒降解对硝基苯酚的方法。其高昂的成本是使该催化剂仅存在于实验室而无法市场化的根本原因。银因其价格相对低廉、稳定性高、活性位点丰富、电子释放和转移速率快、催化活性高等优点，常被用于制备高效稳定的催化剂。专利CN109647449A报道了一种用于降解抗生素污染物的纳米银修饰二维黑磷的纳米复合材料。专利CN107233896A报道了一种银铜双金属纳米颗粒材料，主要用于降解酚类化合物。然而，上述专利中报道的传统Ag基纳米复合材料不具备表面增强拉曼散射(SERS)性能，无法有效监测、识别其降解的有机污染物。这是因为Ag作为纳米复合材料的组分时，其团聚大大降低了材料的比表面积，从而抑制了Ag NPs与目标分子之间的相互作用，使目标分子无法吸附在基底表面。此外，由于AgNPs的团聚使复合材料表面间隙和活性位点的数量减少，导致局部增强电磁场无法有效形成，削弱了SERS信号的化学增强和电磁场增强，最终导致无法产生SERS信号。
氧化石墨烯(GO)的表面和边缘携带丰富的官能团(羧基、酚基、羟基和环氧基)，正电阳离子在静电力的驱使下更容易进入GO的中间层，有利于无机纳米粒子的负载。此外二维蜂窝状结构的GO具有较高的比表面积，且相互连接的SP2网络可以与芳香分子实现π-π相互堆叠，从而放大SERS检测信号，提高催化降解速率。专利CN105277529A公开了一种GO@Ag纳米颗粒拉曼增强基底的制备方法，主要用于检测罗丹明溶液。但上述材料的稳定性差，且几乎没有降解活性，这可能是由于GO片层结构所带来的范德华力和π-π相互作用导致的GO团聚，限制了该纳米复合材料在催化还原系统中的催化活性。
经研究发现，导电聚合物的电学性质可以通过氨基氮原子的氧化状态来控制其去质子化。这种结构基序可与GO本身的基本官能团结合，形成插层或剥离的纳米复合材料，可以有效解决GO片层结构的团聚问题。专利CN108878796A报道了一种负载锡(Sn)纳米颗粒的GO/聚苯胺(PANI)复合材料，该纳米复合材料具有良好的电子、离子传输能力以及稳定的结构。聚吡咯(PPY)因其优异的稳定性、易合成、无毒等优点，使其与PANI一同受到科学家们的广泛关注，其复合材料常被用于传感器、电容器和染料敏化太阳能电池等领域。虽然PPY修饰的GO复合材料曾被应用于薄膜防腐领域，但其尚未被用于负载贵金属纳米颗粒，也未用于制备化学催化降解及表面增强拉曼散射双功能纳米复合材料。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用，以克服现有技术中以下缺陷的至少一种：1)降解有机污染物的Ag基纳米复合材料中Ag NPs发生团聚，导致其不具备表面增强拉曼散射性能，无法有效监测、识别其降解的有机污染物；2)用于检测染料的GO基材料中GO发生团聚，限制其催化活性；3)为提高催化降解效率，大多数催化剂都会使用大量贵金属纳米材料，导致成本过高，难以市场化。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的技术方案之一提供了一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)取高氯酸锂、吡咯和GO(传统Hummer法制备的GO)分散于pH为2的磷酸缓冲液中，得到混合液；
(2)以铜片作为阳极，以Pt网作为阴极，以步骤(1)中制备得到的混合液作为电解液，在氮气氛围下进行电解，然后经洗涤、干燥得到Cu-GO-PPY复合材料；
(3)将所得Cu-GO-PPY复合材料浸泡在硝酸银溶液中，然后滴加抗坏血酸溶液，反应一段时间后，经洗涤、干燥得到目的产物。
进一步的，步骤(1)中，吡咯的添加量为0.03-0.09M，GO的添加量为0.2-0.6mg/mL，高氯酸锂的添加量为1.06mg/mL。
进一步的，步骤(2)中，电解过程中，电压为2～3V，电解时间为0.5～1.5h。
进一步的，步骤(2)中，电解过程中，电压为2.8V，电解时间为1h。
进一步的，步骤(3)中，硝酸银溶液的浓度为0.01M，硝酸银溶液的用量为60mL，Cu-GO-PPY复合材料的尺寸为2×3cm，抗坏血酸溶液的浓度为0.016g/mL，抗坏血酸溶液的添加量为10mL。
进一步的，步骤(3)中，反应温度为0℃。
进一步的，步骤(3)中，反应时间为3～5min。
进一步的，步骤(3)中，反应时间为3min。
本发明的技术方案之二提供了一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料，该材料采用上述制备方法制备得到。
本发明的技术方案之三提供了一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，该双功能材料用于催化降解或检测染料。
本发明通过电化学聚合法在铜片表面聚合一层氧化石墨烯-聚吡咯(GO-PPY)纳米结构，以提升Ag NPs的负载量和分散性，减少Ag NPs的团聚。再采用原位还原的方法将AgNPs负载在GO-PPY表面，得到即插即用型Cu-GO-PPY-Ag化学催化降解及表面增强拉曼散射双功能基底材料。
本发明在电化学聚合的氧化石墨烯-聚吡咯(GO-PPY)复合材料表面原位还原银纳米颗粒(Ag NPs)，提高Ag NPs的分散性，减少团聚，使复合材料具备更灵敏的SERS响应以及更高效的降解效率。
本发明将高氯酸锂加入PH＝2的磷酸缓冲液中主要是为电解液提供强电解质高氯酸根，增强溶液导电性。当接入外界电压后，溶液中的吡咯失去电子在阳极发生聚合，GO由于自身携带大量带负电的含氧官能团，在静电吸附作用下GO会向阳极移动并与正在发生聚合的吡咯结合形成GO-PPY。本发明的最终产物Cu-GO-PPY-Ag是依赖原位还原形成的。将上述得到的Cu-GO-PPY片子插入冰水浴环境中的硝酸银溶液中，银离子受到GO中含氧官能团的静电吸附作用富集在Cu-GO-PPY表面，然后向硝酸银溶液中滴加抗坏血酸，将片子表面的银离子原位还原为Ag纳米颗粒，并最终得到Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料。
本发明主要对吡咯和氧化石墨烯的添加量进行了限定，这是因为不同添加比例的吡咯和GO所得到的Cu-GO-PPY产物会影响后续原位还原Ag纳米颗粒，进而影响最终产物的性能，已在实施例1-5详细说明。在电化学合成Cu-GO-PPY步骤中，限定反应时间是因为反应时间较短不仅会导致溶液中的GO和吡咯未完全反应，还会导致GO与聚吡咯的复合较差；反应时间较长则会待GO和PPY完全反应后，有多余的副反应发生。电解电压过高会导致Cu片上的GO-PPY涂层较厚，使材料的导电性下降，影响电子在材料中的传输。电解电压过低会导致Cu片上的涂层较薄，在原位还原Ag纳米颗粒的过程中影响Ag纳米颗粒在Cu-GO-PPY片子上的附着，会出现局部脱落的现象。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明双功能材料具有广谱性，可以实现对不同染料的完全降解，同时该双功能基底可以有效检测出所降解的染料成分，并且具备一定的选择性，这是目前市面上绝大多数催化剂所不具备的；
(2)本发明双功能材料为铜基底片状材料，可即插即用，使用方便；
(3)本发明双功能材料的制备原料不使用贵金属纳米材料，降低了成本，有望市场化。
附图说明
图1为实施例1不同合成阶段的宏观照片对比图((a)Cu sheet；(b)Cu-GO-PPY；(c)Cu-GO-PPY-Ag)；
图2为实施例1-5在NaHB4存在条件下对3×10-5M的RhB的化学催化降解性能对比图(实施例1(a)；实施例2(b)；实施例3(c)；实施例4(d)；实施例5(e))；
图3为实施例1对4种不同有机染料(RhB(a)；PhR(b)；MB(c)；MO(d))的降解性能对比图；
图4为实施例1对4种降解染料的表面增强拉曼图；
图5为实施例1Cu-GO-PPY-Ag材料、对比例1Cu-PPY-Ag材料、对比例2Cu-GO-Ag材料降解RhB的效果对比图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明所采用的均为本领域的常规市售原料产品或常规处理技术。
实施例1：
Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料的制备：
1)取磷酸二氢钠38g与磷酸氢二钠5.04g，并加入1000mL去离子水配制成PH＝2的磷酸缓冲液。
2)取80mL磷酸缓冲液，加入0.016g GO，167μL吡咯以及0.085g LiClO4搅拌2h后，置入三口烧瓶在氮气环境中继续搅拌1h，然后超声30min，即可获得分散均匀的电解液。
3)将配制好的电解液放在恒温磁力搅拌器上，取尺寸规格为2×3cm的铜片作为阳极，Pt网作为阴极，在2.8V的电压下电化学聚合1h，可以明显发现位于阳极的铜片表面会逐渐失去金属光泽，其表面被蓝黑色的GO-PPY复合材料均匀覆盖。待电化学反应结束，将Cu-GO-PPY纳米复合材料取出，用去离子水冲洗干净并在60℃的烘箱中干燥1h即可。
4)取0.1g硝酸银配制成60mL浓度为0.01M的硝酸银溶液，将Cu-GO-PPY纳米复合材料浸泡在硝酸银溶液中并置入0℃的水域环境中15min。
5)取0.16g抗坏血酸并加入10mL去离子水，向硝酸银溶液中缓速滴加抗坏血酸溶液，可以发现清澈的硝酸银溶液逐渐变浑浊，待抗坏血酸完全滴加完毕，反应3min后取出片子，其宏观现象是蓝黑色片子的表面被银白色取代，说明其表面均匀覆盖了一层Ag NPs。将片子冲洗干净并干燥，即可得到Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料。
实施例2：
1)取磷酸二氢钠38g与磷酸氢二钠5.04g，并加入1000mL去离子水配制成PH＝2的磷酸缓冲液。
2)取80mL磷酸缓冲液，加入0.016g GO，334μL吡咯以及0.085g LiClO4搅拌2h后，置入三口烧瓶在氮气环境中继续搅拌1h，然后超声30min，即可获得分散均匀的电解液。
3)将配制好的电解液放在恒温磁力搅拌器上，取尺寸规格为2×3cm的铜片作为阳极，Pt网作为阴极，在2.8V的电压下电化学聚合1h，可以明显发现位于阳极的铜片表面会逐渐失去金属光泽，其表面被蓝黑色的GO-PPY复合材料均匀覆盖。待电化学反应结束，将Cu-GO-PPY纳米复合材料取出，用去离子水冲洗干净并在60℃的烘箱中干燥1h即可。
4)取0.1g硝酸银配制成60mL浓度为0.01M的硝酸银溶液，将Cu-GO-PPY纳米复合材料浸泡在硝酸银溶液中并置入0℃的水域环境中15min。
5)取0.16g抗坏血酸并加入10mL去离子水，向硝酸银溶液中缓速滴加抗坏血酸溶液，可以发现清澈的硝酸银溶液逐渐变浑浊，待抗坏血酸完全滴加完毕，反应3min后取出片子，其宏观现象是蓝黑色片子的表面被银白色取代，说明其表面均匀覆盖了一层Ag NPs。将片子冲洗干净并干燥，即可得到Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料。
实施例3：
1)取磷酸二氢钠38g与磷酸氢二钠5.04g，并加入1000mL去离子水配制成PH＝2的磷酸缓冲液。
2)取80mL磷酸缓冲液，加入0.016g GO，501μL吡咯以及0.085g LiClO4搅拌2h后，置入三口烧瓶在氮气环境中继续搅拌1h，然后超声30min，即可获得分散均匀的电解液。
3)将配制好的电解液放在恒温磁力搅拌器上，取尺寸规格为2×3cm的铜片作为阳极，Pt网作为阴极，在2.8V的电压下电化学聚合1h，可以明显发现位于阳极的铜片表面会逐渐失去金属光泽，其表面被蓝黑色的GO-PPY复合材料均匀覆盖。待电化学反应结束，将Cu-GO-PPY纳米复合材料取出，用去离子水冲洗干净并在60℃的烘箱中干燥1h即可。
4)取0.1g硝酸银配制成60mL浓度为0.01M的硝酸银溶液，将Cu-GO-PPY纳米复合材料浸泡在硝酸银溶液中并置入0℃的水域环境中15min。
5)取0.16g抗坏血酸并加入10mL去离子水，向硝酸银溶液中缓速滴加抗坏血酸溶液，可以发现清澈的硝酸银溶液逐渐变浑浊，待抗坏血酸完全滴加完毕，反应3min后取出片子，其宏观现象是蓝黑色片子的表面被银白色取代，说明其表面均匀覆盖了一层Ag NPs。将片子冲洗干净并干燥，即可得到Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料。
实施例4：
1)取磷酸二氢钠38g与磷酸氢二钠5.04g，并加入1000mL去离子水配制成PH＝2的磷酸缓冲液。
2)取80mL磷酸缓冲液，加入0.032g GO，167μL吡咯以及0.085g LiClO4搅拌2h后，置入三口烧瓶在氮气环境中继续搅拌1h，然后超声30min，即可获得分散均匀的电解液。
3)将配制好的电解液放在恒温磁力搅拌器上，取尺寸规格为2×3cm的铜片作为阳极，Pt网作为阴极，在2.8V的电压下电化学聚合1h，可以明显发现位于阳极的铜片表面会逐渐失去金属光泽，其表面被蓝黑色的GO-PPY复合材料均匀覆盖。待电化学反应结束，将Cu-GO-PPY纳米复合材料取出，用去离子水冲洗干净并在60℃的烘箱中干燥1h即可。
4)取0.1g硝酸银配制成60mL浓度为0.01M的硝酸银溶液，将Cu-GO-PPY纳米复合材料浸泡在硝酸银溶液中并置入0℃的水域环境中15min。
5)取0.16g抗坏血酸并加入10mL去离子水，向硝酸银溶液中缓速滴加抗坏血酸溶液，可以发现清澈的硝酸银溶液逐渐变浑浊，待抗坏血酸完全滴加完毕，反应3min后取出片子，其宏观现象是蓝黑色片子的表面被银白色取代，说明其表面均匀覆盖了一层Ag NPs。将片子冲洗干净并干燥，即可得到Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料。
实施例5：
1)取磷酸二氢钠38g与磷酸氢二钠5.04g，并加入1000mL去离子水配制成PH＝2的磷酸缓冲液。
2)取80mL磷酸缓冲液，加入0.048g GO，167μL吡咯以及0.085g LiClO4搅拌2h后，置入三口烧瓶在氮气环境中继续搅拌1h，然后超声30min，即可获得分散均匀的电解液。
3)将配制好的电解液放在恒温磁力搅拌器上，取尺寸规格为2×3cm的铜片作为阳极，Pt网作为阴极，在2.8V的电压下电化学聚合1h，可以明显发现位于阳极的铜片表面会逐渐失去金属光泽，其表面被蓝黑色的GO-PPY复合材料均匀覆盖。待电化学反应结束，将Cu-GO-PPY纳米复合材料取出，用去离子水冲洗干净并在60℃的烘箱中干燥1h即可。
4)取0.1g硝酸银配制成60mL浓度为0.01M的硝酸银溶液，将Cu-GO-PPY纳米复合材料浸泡在硝酸银溶液中并置入0℃的水域环境中15min。
5)取0.16g抗坏血酸并加入10mL去离子水，向硝酸银溶液中缓速滴加抗坏血酸溶液，可以发现清澈的硝酸银溶液逐渐变浑浊，待抗坏血酸完全滴加完毕，反应3min后取出片子，其宏观现象是蓝黑色片子的表面被银白色取代，说明其表面均匀覆盖了一层Ag NPs。将片子冲洗干净并干燥，即可得到Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料。
对比例1：
Cu-PPY-Ag材料的制备，即省去了GO的加入：
1)取磷酸二氢钠38g与磷酸氢二钠5.04g，并加入1000mL去离子水配制成PH＝2的磷酸缓冲液。
2)取80mL磷酸缓冲液，加入167μL吡咯以及0.085g LiClO4搅拌2h后，置入三口烧瓶在氮气环境中继续搅拌1h，然后超声30min，即可获得分散均匀的电解液。
3)将配制好的电解液放在恒温磁力搅拌器上，取尺寸规格为2×3cm的铜片作为阳极，Pt网作为阴极，在2.8V的电压下电化学聚合1h。待电化学反应结束，将Cu-PPY纳米复合材料取出，用去离子水冲洗干净并在60℃的烘箱中干燥1h即可。
4)取0.1g硝酸银配制成60mL浓度为0.01M的硝酸银溶液，将Cu-PPY纳米复合材料浸泡在硝酸银溶液中并置入0℃的水域环境中15min。
5)取0.16g抗坏血酸并加入10mL去离子水，向硝酸银溶液中缓速滴加抗坏血酸溶液，可以发现清澈的硝酸银溶液逐渐变浑浊，待抗坏血酸完全滴加完毕，反应3min后取出片子，其宏观现象是片子表面呈现银白色，说明其表面均匀覆盖了一层Ag NPs。将片子冲洗干净并干燥，即可得到Cu-PPY-Ag纳米材料。
对比例2：
Cu-GO-Ag材料的制备，即省去了吡咯的加入：
1)取磷酸二氢钠38g与磷酸氢二钠5.04g，并加入1000mL去离子水配制成PH＝2的磷酸缓冲液。
2)取80mL磷酸缓冲液，加入0.016g GO以及0.085g LiClO4搅拌2h后，置入三口烧瓶在氮气环境中继续搅拌1h，然后超声30min，即可获得分散均匀的电解液。
3)将配制好的电解液放在恒温磁力搅拌器上，取尺寸规格为2×3cm的铜片作为阳极，Pt网作为阴极，在2.8V的电压下电化学聚合1h。待电化学反应结束，将Cu-GO纳米复合材料取出，用去离子水冲洗干净并在60℃的烘箱中干燥1h即可。
4)取0.1g硝酸银配制成60mL浓度为0.01M的硝酸银溶液，将Cu-GO纳米复合材料浸泡在硝酸银溶液中并置入0℃的水域环境中15min。
5)取0.16g抗坏血酸并加入10mL去离子水，向硝酸银溶液中缓速滴加抗坏血酸溶液，可以发现清澈的硝酸银溶液逐渐变浑浊，待抗坏血酸完全滴加完毕，反应3min后取出片子，其宏观现象是片子表面呈现银白色，说明其表面均匀覆盖了一层Ag NPs。将片子冲洗干净并干燥，即可得到Cu-GO-Ag材料。
对实施例1～5制备得到的Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料进行表征和测试。如图1是实施例1三个阶段片子的宏观照片，可以清楚发现在Cu片上电化学聚合GO-PPY纳米复合材料后，Cu片失去原本的金属光泽，取而代之的是均匀蓝黑色表面，可以有效证明GO-PPY材料在Cu片上均匀的生长。在原位还原Ag NPs后，片子表面整体呈现银白色，可以有效证明Ag NPs在GO-PPY材料表面生长。
如图2所示分别为实施例1-5在硼氢化钠的存在条件下对浓度为3×10-5M的罗丹明B(RhB)的降解速率。可以清晰地发现实施例1的Cu-GO-PPY-Ag复合纳米材料在5分钟内对RhB的降解效率近乎达到100％，而其他四组实施例在5分钟时间内对RhB的降解效率都有明显的降低，说明当GO与吡咯的质量比呈现1:10时，对Ag NPs的调控最佳，其对罗丹明B的降解性能最优。
图3所示的是实施例1在硼氢化钠存在条件下对浓度为3×10-5M的4种常见有机染料的降解速率(RhB(a)；PhR(b)；MB(c)；MO(d))。RhB和亚甲基蓝(MB)是常见的阳离子染料，苯酚红(PhR)和甲基橙(MO)是常见的阴离子染料。曲线a，b说明催化剂Cu-GO-PPY-Ag在硼氢化钠的辅助作用下降解RhB与PhR仅需要5min，而降解MB和MO则需要相对较长时间，但最终都可以实现完全降解，说明该催化剂具有广谱性，可以实现对不同染料的完全降解。从图3可以看出Cu-GO-PPY-Ag材料可以在不同时间实现对4种不同染料的完全降解。从结构角度分析是由于RhB和MB都是阳离子染料，在GO带负电的含氧官能团静电吸附作用下，会在材料表面富集，聚吡咯表面含N官能团提供的吸附位点也会被占据。在降解过程中，硼氢酸根提供的电子经催化剂传递并与水中的氧气反应生成超氧基，部分超氧基再与水反应生成羟基自由基，RhB的3,6位取代氨基掺杂蒽环结构的C-N键是超氧基和羟基自由基的主要靶向目标，因此RhB会在短时间内迅速被降解。MB的蒽环结构与RhB不同，不是O掺杂而是S掺杂，S较高的电子密度使MB稳定性较高，因此降解时间较长。PhR是一种典型的电中性三苯基污染物，分子内与分子间的π-π相互作用是其高稳定性和难降解的原因。但是PPY与PhR分子间也会产生强烈的π-π相互作用，导致PhR在催化剂表面大量吸附，此外体系中的超氧基和羟基自由基可以促进PhR分子中的苯环开环，进一步加速PhR的降解。MO是阴离子染料，与GO携带的带负电的含氧官能团产生静电斥力，导致MO的吸附性能有所降低，因此完全降解所需时间较长。虽然该催化剂对4种结构不同的染料分子的吸附性能存在差异，但得益于Cu-GO-PPY-Ag材料的高电导性，使得被激光激发的光生电子可以被高速传输，当分子的最高已占据分子轨道(HOMO)、最低未占据分子轨道(LUMO)与基底的价带、导带能级相匹配时，这种电子传输会引起基底表面电子密度的分布，从而产生SERS响应。通过识别不同染料的特征峰的位置差异，来识别和区分被检测的物质。
图4所示的是实施例1对上述四种染料的表面增强拉曼检测((a)RhB,(b)MO,(c)MB和(d)PhR在Cu-GO-PPY-Ag上的拉曼光谱)，可以明显看出虽然该双功能基底对4种染料的信号增强存在差异，但每种染料的特征信号都可以被捕捉并呈现出来，说明该双功能基底可以有效检测出所降解的染料成分，并且具备一定的选择性，这是目前市面上绝大多数催化剂所不具备的。
图5所示是实施例1Cu-GO-PPY-Ag纳米复合双功能基底材料(图5(a))，对比例1Cu-PPY-Ag材料(图5(b))，对比例2Cu-GO-Ag材料(图5(c))在硼氢化钠存在条件下对浓度为3×10-5M的RhB溶液的降解速率图。经过对比发现，Cu-GO-PPY-Ag纳米复合材料可以在5min后几乎完全降解RhB，而Cu-PPY-Ag和Cu-GO-Ag纳米复合材料在5min时对RhB的降解效率仅为18％。当延长降解时间至28min时，二者才实现对RhB的完全降解。这种性能差异主要来源于GO-PPY复合结构的形成，也说明GO与PPY复合的必要性。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，该氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料用于催化降解或检测染料；
该氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料通过以下方法制备得到：
（1）取高氯酸锂、吡咯和GO分散于pH为2的磷酸缓冲液中，得到混合液；
（2）以铜片作为阳极，以Pt网作为阴极，以步骤（1）中制备得到的混合液作为电解液，在氮气氛围下进行电解，然后经洗涤、干燥得到Cu-GO-PPY复合材料；
（3）将所得Cu-GO-PPY复合材料浸泡在硝酸银溶液中，然后滴加抗坏血酸溶液，反应一段时间后，经洗涤、干燥得到目的产物。
2.根据权利要求1所述的一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，步骤（1）中，吡咯的添加量为0.03-0.09 M，GO的添加量为0.2-0.6 mg/mL，高氯酸锂的添加量为1.06mg/mL。
3.根据权利要求1所述的一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，步骤（2）中，电解过程中，电压为2~3V，电解时间为0.5~1.5 h。
4.根据权利要求1所述的一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，步骤（2）中，电解过程中，电压为2.8 V，电解时间为1 h。
5.根据权利要求1所述的一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，步骤（3）中，硝酸银溶液的浓度为0.01 M，硝酸银溶液的用量为60 mL，Cu-GO-PPY复合材料的尺寸为2×3 cm，抗坏血酸溶液的浓度为0.016g/mL，抗坏血酸溶液的添加量为10mL。
6.根据权利要求1所述的一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，步骤（3）中，反应温度为0℃。
7.根据权利要求1所述的一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，步骤（3）中，反应时间为3~5 min。
8.根据权利要求1所述的一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料的应用，其特征在于，步骤（3）中，反应时间为3 min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211175678.4A CN115532310B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211175678.4A CN115532310B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115532310A CN115532310A (zh) | 2022-12-30 |
| CN115532310B true CN115532310B (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=84728999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211175678.4A Active CN115532310B (zh) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 一种集催化降解与检测一体化的氧化石墨烯-聚吡咯/银双功能材料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115532310B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102544501A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-04 | 东南大学 | 一种制备聚吡咯纳米线-石墨烯复合材料的方法 |
| CA2916855A1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | Council Of Scientific & Industrial Research | Reduced graphene oxide-silver phosphate (rgo-agp) and a process for the preparation thereof for the photodegradation of organic dyes |
| CN105771980A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-20 | 吉首大学 | 一种石墨烯/银/介孔二氧化钛纳米复合光催化剂及其制备工艺 |
| WO2016145985A1 (zh) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 上海和伍复合材料有限公司 | 一种石墨烯/银复合材料及其制备方法 |
| CN106268961A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 辽宁大学 | Ag/PAM/PPy/GO复合材料的制备方法及其应用 |
| CN111768976A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | 桂林理工大学 | 一种聚吡咯/银/氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用 |
| CN112194818A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-08 | 东华大学 | 一种导电细菌纤维素复合膜为基底的铜/银基电极 |
| CN114369241A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种导电聚合物生物传感器电极材料及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107893218B (zh) * | 2017-10-27 | 2020-01-10 | 苏州大学 | 二氧化钛/磺化氧化石墨烯/银纳米粒子复合膜及其制备方法与应用 |
-
2022
- 2022-09-26 CN CN202211175678.4A patent/CN115532310B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102544501A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-04 | 东南大学 | 一种制备聚吡咯纳米线-石墨烯复合材料的方法 |
| CA2916855A1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | Council Of Scientific & Industrial Research | Reduced graphene oxide-silver phosphate (rgo-agp) and a process for the preparation thereof for the photodegradation of organic dyes |
| WO2016145985A1 (zh) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 上海和伍复合材料有限公司 | 一种石墨烯/银复合材料及其制备方法 |
| CN105771980A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-07-20 | 吉首大学 | 一种石墨烯/银/介孔二氧化钛纳米复合光催化剂及其制备工艺 |
| CN106268961A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-01-04 | 辽宁大学 | Ag/PAM/PPy/GO复合材料的制备方法及其应用 |
| CN111768976A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | 桂林理工大学 | 一种聚吡咯/银/氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用 |
| CN112194818A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-08 | 东华大学 | 一种导电细菌纤维素复合膜为基底的铜/银基电极 |
| CN114369241A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-19 | 华南理工大学 | 一种导电聚合物生物传感器电极材料及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| A facile in situ synthesis of highly active and reusable ternary Ag-PPy-GO nanocomposite for catalytic oxidation of hydroquinone in aqueous solution;Vellaichamy Balakumar;《Journal of Catalysis》;第344卷;全文 * |
| Treatment of textile wastewater containing acid dye using novel polymeric graphene oxide nanocomposites (GO/PAN,GO/PPy, GO/PSty);Saima Noreen;《journal of materials research and technology》;第14卷;全文 * |
| 氧化石墨烯/超细银粒子复合物的制备及其光电性能;郜思衡;《应用化学》;第37卷(第8期);全文 * |
| 甲基橙掺杂聚吡咯/氧化石墨烯复合材料;李亮;朱寒冰;喻丹;陈旭;;《武汉工程大学学报》;第35卷(第05期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115532310A (zh) | 2022-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tian et al. | Pt-decorated zinc oxide nanorod arrays with graphitic carbon nitride nanosheets for highly efficient dual-functional gas sensing | |
| Huang et al. | Simultaneous removal of heavy metal ions and organic pollutant by BiOBr/Ti3C2 nanocomposite | |
| Esmaeili et al. | Synthesis and application of polypyrrole/carrageenan nano-bio composite as a cathode catalyst in microbial fuel cells | |
| Yuan et al. | Adsorption, isolated electron/hole transport, and confined catalysis coupling to enhance the photocatalytic degradation performance | |
| Gao et al. | Anthraquinone (AQS)/polyaniline (PANI) modified carbon felt (CF) cathode for selective H2O2 generation and efficient pollutant removal in electro-Fenton | |
| Yang et al. | Conducting polymer-based peroxidase mimics: synthesis, synergistic enhanced properties and applications | |
| CN101353477B (zh) | 一种聚苯胺/银纳米复合材料的制备方法 | |
| Belalia et al. | Preparation of hybrid material based of PANI with SiO 2 and its adsorption of phenol from aqueous solution | |
| Le et al. | CdS/NH4V4O10 S-scheme photocatalyst for sustainable photo-decomposition of amoxicillin | |
| Mafa et al. | Photoelectrocatalytic evaluation of EG-CeO2 photoanode on degradation of 2, 4-dichlorophenol | |
| Abu Nayem et al. | Electrochemical sensing platforms of dihydroxybenzene: part 2–nanomaterials excluding carbon nanotubes and graphene | |
| Sehrawat et al. | Optimal synthesis of MoS2/Cu2O nanocomposite to enhance photocatalytic performance towards indigo carmine dye degradation | |
| Pan et al. | High-efficiency, compressible, and recyclable reduced graphene oxide/chitosan composite aerogels supported g-C3N4/BiOBr photocatalyst for adsorption and degradation of rhodamine B | |
| Zhu et al. | Nature of the synergistic effect of N and S co-doped graphene for the enhanced simultaneous determination of toxic pollutants | |
| Vagin et al. | Water-processable polypyrrole microparticle modules for direct fabrication of hierarchical structured electrochemical interfaces | |
| Lu et al. | Construction of single-atom Ag embedded O, K co-doped g-C3N4 with enhanced photocatalytic efficiency for tetracycline degradation and Escherichia coli disinfection under visible light | |
| Han et al. | Stoichiometry-dependent photocatalytic performance of bismuth-based oxychlorides BixOyCl | |
| Zhou et al. | Enhanced copper-containing wastewater treatment with MnO2/CNTs modified anode microbial fuel cell | |
| Wu et al. | The value of mixed conduction for oxygen electroreduction on graphene–chitosan composites | |
| Zhang et al. | One step in situ synthesis of Bi2S3/Bi2O2CO3/Bi3O4Cl ternary heterostructures with enhanced photocatalytic performance | |
| Guo et al. | Iron-cobalt phosphide nanoarrays grown on waste wool-derived carbon: An efficient electrocatalyst for degradation of tetracycline | |
| Wang et al. | Visible light photocatalytic degradation of dyes by Ag3PO4/g-C3N4/CQDs composite | |
| Jaswal et al. | Rice husk-derived silicon nanostructured anode to enhance power generation in microbial fuel cell treating distillery wastewater | |
| Cao et al. | Application of microbial fuel cells with tungsten-based semiconductor modified electrode in the treatment of Cr (VI) pollutions | |
| Sun et al. | Novel stable enhanced visible light photocatalytic system based on a Ag3PO4@ polypyrrole core-shell Z-scheme with in-situ generated metallic Ag ohmic contacts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |